Transporte de radiación en aguas oceánicas (caso 1)

Un modelo espectral de las propiedades ópticas inherentes (IOP) de las aguas oceánicas del caso 1, desarrollado previamente para estudiar la reflectancia bidireccional cercana a la superficie, proporciona los parámetros de entrada para los cálculos actuales de transporte radiativo (RT), ahora extendidos a lo largo de la columna de agua (tres veces la zona eufótica). Todas las propiedades ópticas aparentes espectrales (AOP) se calculan en cada uno de los niveles (30) para seis valores de clorofila (de 0.03 a 10 mg m −3) y para seis valores del ángulo cenital del sol (de 0° a 75°). Se tiene en cuenta la emisión Raman. A partir de los valores de irradiancias y radiancias se derivan los varios coeficientes de atenuación (K), los cosenos promedio (), y la reflectancia (R) para todas las profundidades y capas. También se estudian sus variaciones resultantes de la posición del sol, lo que elimina el carácter estático de modelos empíricos previos en la medida que los cambios diurnos de los parámetros que describen el campo luminoso en el agua pueden ser predichos. Las AOP observadas dentro de los niveles más profundos también se comparan con valores derivados independientemente de una solución asintótica (iterativa) del RT. La tasa de aproximación al régimen asintótico se analiza numéricamente; esta tasa está gobernada por τb, es decir, esta fracción de τ (el grosor óptico) que corresponde solo a la dispersión. Se examinan aplicaciones prácticas de estos cálculos sistemáticos, como el cambio (con la posición solar) de la profundidad eufótica, la irradiancia escalar dependiente del tiempo y la longitud de onda que controla durante el día la energía disponible para la fotosíntesis (o la tasa de calentamiento), y la interpretación de experimentos de campo radiométricos que involucran mediciones de irradiancia hacia arriba y hacia abajo. Se examinan algunas expresiones aproximadas que relacionan las AOP con las IOP a la luz de cálculos exactos.